Was ist das in meinem Endtopf?

[Manu329IS]

Zum Anpassen an die Abgasanlage wurden die Rohre von Eisenmann ESD abgeflext. So konnte man auch mal schön in das Innere schauen: Relativ weit hinten im Endtopf, direkt auf dem gelochten Rohr ist jeweils ein "stehender" Ring" befestigt. Was ist der Sinn davon? Nur für die Lautstärke/Sound? Denn so müsste der Agasstrom ja mehr in die Dammmatte geleitet werden. Irgendwie gefällt mir das aber gar nicht: den ist ja doch irgenwie wieder ein kleiner Staukörper.

 

Siehe Bild im Anhang - da habe ich mal eine meine Paintskills walten lassen Der äußere Ring stellt das gelochte Rohr da, welches durch den ESD führt, dort ist dieser Ring angebracht. (echte Bilder aktuell leider nicht zur Hand)

 

So belassen oder entfernen?

 

http://abload.de/img/unbenannt-26huan.jpg

[da.bernde]

Nur für die Lautstärke/Sound? Denn so müsste der Agasstrom ja mehr in die Dammmatte geleitet werden. Irgendwie gefällt mir das aber gar nicht: den ist ja doch irgenwie wieder ein kleiner Staukörper.

 

 

 

So belassen oder entfernen?

 

 

Über den Sinn spekulier ich mal nicht, aber nur weil es einem nicht gefällt, muss es nicht schlecht sein. Staudruck spielt im ESD sowas von überhaupt keine Rolle mehr, da nach KAT.

[Manu329IS]

Das habe ich aber bis heute nicht verstanden. Vereinfacht gesagt: Wenn ich ein Rohr ganz hinten verenge, dann wirkt sich das ja auf den Durchlass des gesamten Rohrs aus, oder nicht? Weshalb spielt das bei der Abgasanlage dann keine Rolle?

[MartinE30]

Ist das innere Röhrchen dicht oder perforiert bzw. zumindest unten, wo es aufliegt Wasser-durchlässig?

[Manu329IS]

die Rohre im ESD sind durchgehend perforiert. Oder meinst du den kleinen Ring im Inneren? Der ist nur ca. 1 bis 2 cm lang.

[da.bernde]

Das habe ich aber bis heute nicht verstanden. Vereinfacht gesagt: Wenn ich ein Rohr ganz hinten verenge, dann wirkt sich das ja auf den Durchlass des gesamten Rohrs aus, oder nicht? Weshalb spielt das bei der Abgasanlage dann keine Rolle?

 

Du willst ja gar nicht, dass völlig freier Durchzug herrscht.

 

Ich hab da mal vor einiger Zeit einen Beitrag in einem anderen Forum gefunden, vllt. hilft dir das.

 

Generell ist ein zu hoher "Abgasgegendruck" beim 4-Takt-Motor hinderlich hohe Leistungen zu erreichen. Vielmehr muss aber, wie bereits in beiden Vorposts erwähnt, auf die Dynamik der Gasschwingungen in der Saug- sowie Abgasanlage geachtet werden; es herrscht keine konstante Strömung.

 

Kurz zur Gasdynamik:

Hier sind die Stichwörter Saugrohraufladung und Fächerkrümmer zu erwähnen. Diese Themengebiete befassen sich mit der geometrischen Auslegung der Motorperipherie um hohe Füllgrade/Luftaufwand zu erzielen. Die durch den Ladungswechsel in der Rohrströmung induzierten Druckwellen haben die Eigenschaft, an geschlossenen Enden mit gleichem Vorzeichen und an offenen Enden mit umgegekehren Vorzeichen reflektiert zu werden; dh. setzt sich eine Unterdruckwelle durch ein offenes Rohr fort, so wird sie am offenen Ende als Überdruckwelle reflektiert.

 

Saugseitig passiert dann folgendes (Schwingrohraufladung):

Ansaugtakt--> Einlassventil öffnet -->Kolben bewegt sich zum unteren Totpunkt (UT) -> Luft strömt in den Brennraum --> Unterdruckwelle setzt sich vom Einlassventil entgegen der Strömungsrichtung fort und wird am offenen Ende des Saugrohrs als Überdruckwelle reflektiert --> die Länge des Saugrohres gilt es nun so abzustimmen, dass die Überdruckwelle zum Einlass-Öffnen des nächsten Taktes das Einlassventil erreicht und so die Brennraumfüllung steigert. Dieses Verhalten lässt sich mit statischer Saugrohrgeometrie nur für eine Motordrehzahl optimal abstimmen, da sich die Welle mit Schallgeschwindigkeit fortsetzt, welche nicht drehzahlabhängig ist, sondern nur von der Temperatur, die relativ konstant bleibt. Aus diesem Grund gibt es Systeme welche die Schwingrohrlängen variabel ändern können; für hohe Drehzahlen werden die Längen kurz gewählt, da weniger Zeit zwischen den einzelnen Takten verstreicht, für niedere Drehzahlen sind längere Saugrohre optimal.

 

In ähnlicher Weise funktioniert das auch abgasseitig; hier soll allerdings ein Unterdruck (relativ zum Einlass) während der Ventilüberschneidungsphase (Einlass und Auslass gleichzeitig geöffnet) erzielt werden um eine gute Restgasausspülung zu gewährleisten und die Füllung zu steigern. Noch wichtiger, als auf der Saugseite (hier Resonanzsauganlage) ist für einen guten Ladungswechsel das Timing der Abgasimpulse im gesamten Krümmer bei Mehrzylindermotoren. Gerade Reihe-4 und V-8 mit Kreuzkurbelwelle haben abgasseitig das Problem alle 180° bzw. 90° Kurbelwellenwinkel einen Abgassstoß aufzuweisen, also immer dann, wenn beide Ventile geöffnet sind. Das wirkt sich sehr schlecht auf den Ladungswechsel aus, da zum einen das Spülgefälle über dem Zylinder (Druckunterschied Einlass-Auslass) negativ werden kann (Restgas strömt zurück und wird nicht ausgespült) und andererseits sorgt es beim V8 mit Kreuzkurbelwelle für eine ungleichmäßige (und niedrige) Füllungsverteilung. Daher stammt auch die Entwicklung zum TwinScroll-Lader bzw. zum bankübergreifenden Krümmer (Erklärungen hierzu habe ich in anderen Threads gepostet.).

 

 

http://www.abload.de/img/clipboard012kdx.png

 

Die Verläufe und Daten entstammen Simulationen eines älteren Rennmotors und entsprechen Messungen am realen Triebwerk. Bei Serienmotoren ist eine große Ventilüberschneidung kritisch, da die Leerlaufqualität sinkt. Ebenso kann insb. bei Saugrohreinspritzern aus Emissionsgründen keine große Spülrate gefahren werden. Stichwort flammender Auspuff.http://www.bmw-drivers.de/images/smilies/wink.png

 

Gut erkennbar ist, dass während der Ventilüberschneidungsphase im Ladungswechsel-OT (540° KW) ein großes pos. Spülgefälle anliegt; Saugrohrdruck im Maximum, Abgasgegendruck im Minimum durch gezieltes Timing der Druckwellen. Weiterhin sind die Inteferenzen in der Sauganlage über eine für 4-Zylinder gemeinsame Airbox sowie über den 4-in-2-in-1-Krümmer im Abgassystem (2 Peaks weiter auseinander durch Zusammenführung von Zyl. 1 und 4, bedingt durch Zündfolge 1-3-4-2; Betrachtung von Zylinder 1) zu sehen.

 

Der Zeitpunkt des Auslass-Öffnens AÖ bestimmt direkt die Amplitude sowie die für die Überschneidungsphase wichtige Phasenlage des Druckverlaufs im Abgaskrümmer. Ein frühes AÖ sorgt zudem für eine verbesserte Restgasausspülung, da zu früheren Zeitpunkten ein größerer Druckgradient zwischen Zylinder und Abgasanlage herrscht; im gleichen Zuge steigen allerdings die Expansionsverluste.

Mit dem Schließzeitpunkt des Auslassventils AS kann die Überschneidungsdauer hinsichtlich des möglichen Druckgradienten zwischen Einlasskanälen und Abgaskrümmer gewählt werden. Gleichbedeutend für das Einstellen der Restgasausspülung ist der Zeitpunkt des Einlass-Öffnens EÖ. Herrscht ein positives Druckgefälle, so sorgt eine große Überschneidungsphase für eine sehr gute Restgasausspülung und damit für eine erhöhte Füllung im nächsten Takt; bei negativem Druckgefälle ist daher eine möglichst kleine Überschneidungsphase zu wählen.

Verstärkt durch eine optimale Schwingrohraufladung kann mittels spätem ES ein dynamischer Nachladeffekt erzielt werden: Im oberen Drehzahlbereich besitzt die Druckschwingung im Saugrohr eine hohe Dynamik bzw. kinetische Energie (p_int>p_zyl), sodass die Ansaugluft auch während des Verdichtungstaktes in den Brennraum strömt und so eine höhere Füllung möglich ist. Für eine große Leistungsausbeute soll der Einlassschluss ES daher bei hohen Drehzahlen möglichst spät gewählt werden; bei geringeren Drehzahlen ist allerdings ein früher ES vorteilhaft um Füllungsverluste durch in das Ansaugsystem rückströmende Luft zu verhindern. Diesem Verhalten wird mittels Phasensteller (Vanos usw.) entgegengewirkt, sodass über einen weiten Drehzahlbereich ein guter Drehmomentverlauf erzielt werden kann.

 

 

Hm, etwas viel Vorgeplänkel geworden; aber um auf die Eingangsfrage zurückzukommen: Je nach Änderungsmaßnahme kann man diese Druckverläufe massiv ändern, was dann in einem, oder mehreren dieser Vorgänge zu Nachteilen führt. Die Abstimmung dieser Systeme ist immer ein Kompromiss welcher zerstört wird, sobald bei Änderungen nicht alle Wechselwirkungen beachtet werden. Ein generell niedriges Abgasgegendruckniveau im Vergelich zum Saugrohrdruck ist aber beim 4-Takt-Motor immer vorteilhaft (hinsichtlich Leistung). Beim Turbomotor ist im Vergleich zum oben gezeigten Saugmotor der Abgasgegendruck nochmals größer (auch in Relation zum Saugrohrdruck); Kompressormotoren haben immer einen guten Ladungswechsel, da Ladedruck anliegt, abgasseitig aber kein Unterschied zum Saugmotor vorherrscht.

 

Auch im ESD kann man durch gewisse Dinge erreichen, dass ein Teil der Gassäule in der Anlage zurückschwingt. Also Ring drin lassen. Eisenmann hat sich schon was bei gedacht. Sind ja keiine Billigheimer m.M.n.

 

Grüße

 

B.

[Manu329IS]

Danke! Macht Sinn und ich lasse es.